Sayı: 8

Sayı: 8
Temmuz-Ağustos 2015
www.kokhucrebulteni.com
[email protected]
Editör’den
Bir Yılın Ardından...
KHB’nin 8. sayısıyla hepinize merhaba. Geçen yıl 1
Haziran’da çıkan ilk sayıdan bu yana 8. sayıya ulaşan
KHB 13 aylık yayın hayatıyla kritik süreyi aşmış
oldu. Umuyoruz ki, bu süre kesintisiz olarak uzun
yıllar devam eder. Bugüne kadar destek veren tüm
yazarlara ve okuyucularımıza teşekkür ederiz.
Ülkemizde kök hücreleri konu alan sempozyum ve
kongrelerin hız kazandığı sonbahar ayları için şu
aralar çalışmalar da hızlandı. Kongre, sempozyum
ve kurs duyuruları bölümünde bu dikkatinizi
çekecektir.
Bu sayıda ilk olarak kısa bir literatür yorumunun
ardından konunun uzmanı Dr. Medine Hasçuhadar tarafından kaleme alınan ve yıllardır beklenen
TÜRKÖK oluşumunun başladığını müjdelemek ve
kısaca tanıtımına yer vermek istedik. Dr. Hakan
Literatür Yorumları
Yaşımız Kök Hücreleri­
mizin Yaşıyla mı Sınırlı?!
Neden 110 yaşını geçmiş olan insanların %95’inin
cinsiyeti kadın? Bilim insanları
uzunca bir süredir yaşlanmayla
cinsiyet arasındaki ilişkiyi araştırmaktalar. Şimdilerde erkek
ile kadın arasında rejeneratif
kapasite açısından fark olup
olmadığı mercek altına alınmış
durumda. Böylece başlıca
hormonlar olan östrojen ve
testosteronun işlevleri bu alanda
da aydınlatılmış olacak.
Stanford Üniversitesinden Dr.
Ben Dulken ve Anne Brunet bu
konuyu öne çıkaran bir forum yayınladılar. Bilindiği
gibi östrojen kök hücreler üzerinde doğrudan etkili
bir hormon. Kan kaynaklı kök hücrelerin sayısını
artırmakta (özellikle gebelik süresince), östrusun
Hematoloji-Onkoloji
TÜRKÖK - Ulusal
Kemik İliği Bankası­
Çalışmalarına Başladı...
Medine Hasçuhadar
imzalanarak gönüllü verici sağlanması konusunda
Kızılay’ın geçmişten gelen deneyimlerinden faydalanmak ve bu bankaya kısa sürede yüksek sayıda
gönüllü olarak kemik iliği veya periferik kök hücre
bağışlamak isteyen bağışçı adaylarının bulunması
ve böylece kemik iliği gönüllü verici havuzunun
TÜRKÖK (Türkiye Kök Hücre Koordinasyon
oluşturulması hedeflendi. Ülke genelinde 12 kök
Merkezi Projesi), Türkiye’de hematopoetik kök
hücre bağışçı kazanım merkezi (İstanbul, Eskişehir,
hücre nakli tedavisi bekleyen
Antalya, Ankara, Bursa, Düzce,
hastalar için bir Ulusal Kemik
Adana, Kayseri, İzmir, Samsun,
İliği Bankası oluşturmak amacıyGaziantep ve Erzurum) kuruldu.
T.C.
Sağlık
Bakanlığı
ve
Türk
la hayata geçen bir proje.
1 yıl içinde 42,500 gönüllü
Kızılayı işbirliğiyle Türkiye’de verici kazanılmış olup bunların
Ülkemizde 2014 yılı sonu
% 45’i 18-25 yaş gurubundaki
hematopoetik kök hücre
itibariyle 3327 kemik iliği nakli
(1759 otolog, 1568 allojeneik
nakli tedavisi olması gereken bağışçılardan oluşmakta. Bu yaş
gurubunun 55 yaşına kadar veri
nakil gerçekleştirilmiş olup bu
hastalar için kurulan TÜRKÖK tabanında kalacağı hesaplanırsa
nakillerin 311’i akraba dışı vericibünyesindeki Kemik İliği
bankanın sağlam bir temel
den) gerçekleştirilmiş durumda.
Bekleyen hasta sayısıysa 527’si
Bankasına, gönüllü olarak üzerinde kurulduğu görülebilir.
İlk 3 yılda bu bankada 150.000çocuk olmak üzere 816. Ülkekemik iliği veya periferik kök 200.000 kişinin bilgilerinin
mizde akraba dışı nakillerde
hücre bağışlamak isteyen
depolanması öngörülmekte.
gönüllü verici bulmak maalesef
Proje kapsamında 20’li ve 30’lu
bağışçı adayları bulmak
sıkıntılı bir süreç. Bu amaçla,
yaşlarda olanlar hedeflenmekte.
halen ülkemizde 1999 yılında
amacıyla “Gönüllü Verici
50 yaşın üzerindekiler genellikle
İstanbul Üniversitesi İstanbul
Merkezleri”nin kurulmasını bağışçı olarak kabul edilmiyor.
Tıp Fakültesi’ne ve 2006 yılında
Ankara Üniversitesi Tıp Fakülte- sağlamak ve işleyişi konusun- Son dönemde yapılan bağışların
yaş gruplarına göre dağılımı
si’ne bağlı olarak kurulan TRİS
daki tarafların işbirliğini
Şekil 1’de gösterilmekte.
ve TRAN adı altında iki banka
gerçekleştirmektir.
aracılığı ile kemik iliği bankası
Gönüllü vericilerin kan örnekleri
hizmetleri yürütülmekte. Bu
Kızılay tarafından kimlikleri saklı
bankalarda büyük gayret ve çabalara rağmen
tutularak TÜRKÖK doku tiplendirme laboratuvarına
ancak 63.000 gönüllü vericinin bilgileri mevcut.
ulaştırılmakta ve burada yeni nesil gen dizileme
Bu bankaların gönüllü verici havuzlarından 2014
yöntemiyle doku tiplendirmesi yapılmakta (HLA
yılında nakle giden hasta sayısı sadece beş. Yurtdışı
tiplemesi (A, B, C, ve DRB1 olmak üzere 4 allel)
verici kök hücreleriyle nakle giden hasta sayısı ise
ve HLA Tipleme sonuçları Bakanlık veri tabanına
262. Gönüllü verici havuzu ne
yüksek çözünürlüklü dört lokus
kadar geniş olursa bekleyen
(A, B, C, DRB1) ve iki allel bilgisi
hastaların nakil olabilme
XML (HGX) formatında elekt­
şansı o kadar artacaktır. Bu
ronik olarak aktarılmakta. Tüm
nedenle hem gönüllü verici
elektronik raporlarla birlikte
sayısını artırabilmek hem de
raporlamaya baz oluşturan
sistemin daha etkin ve verimli
DNA dizi bilgisi de Bakanlık veri
çalışabilmesini sağlamak amacı
tabanına aktarılmaktadır. Yeni
ile T.C. Sağlık Bakanlığı bünyesonuçlanan her 800 örneklik
sinde TÜRKÖK kuruldu.
grup için Sağlık Bakanlığı yet-
ISSN: 2148-9815
Alp Can
Çoşkun kök hücrenin potansiyelini görmede
önemli bir teknik olan tek hücre çalışmalarını kalem
aldı. Literatürden Seçmeler başlığı altında kalbin
onarımında rol alan embriyonik kök hücre ekzozomlarının gücünü gösteren bir çalışmayı mercek
altına aldık. Dr. Çiğdem Şahin tip-1 diyabette kök
hücrelerin yeri ve önemine değindiği bir yazıyla
bize katıldı. Dr. Birol Ay, çalışmakta olduğu kas
dokusunun rejenerasyonunu ele alan tanıtıcı bir
yazı kaleme aldı. Ardından Prof.Dr. Emin Türkay
Korgun trofoblast kök hücrelerinin klinik kullanımlarının ümit verici olduğunu vurgalayan bir yazıyı
KHB için derledi. Dr. Merve Alpay, 27-29 Nisan
2015’te Boston’da yapılan ve kendisinin de katıldığı
ilginç sempozyumu bizim için özetledi.
Amaç
Bu sayımızda da tüm sayılarımızda olduğu gibi son
olarak Kongre, Sempozyum ve Kurs duyuruları ve
Ayın Fotoğrafı’na yer verdik.
Eylül’de buluşuncaya kadar hoşça kalın...
Alp Can
tepe noktasında beyindeki nöral kök hücrelerin
rejenerasyon kapasitesini artırmakta. Ancak bu
etkinin yaşlanma sürecinde de etkili olup olmadığı
bilinmemekte. Son yapılan çalışmalarla östrojen
verilmesiyle erkek farelerin yaşamının uzadığı
gösterilmiş. Bunu destekeleyen
bir başka bulgu da önik bireylerin
(testisleri çıkarılmış-kastre edilmiş)
normal erkek popülasyonuna
kıyasla ortalama 14 yıl daha uzun
yaşıyor olması.
Hormonların yanı sıra cinsler
arasındaki genetik faktörlerin de
yaş üzerindeki etkileri sorgulanmakta. Araştırmacılar bir cinste
bazı genleri kapatarak bu bireylerin diğer cinse göre daha uzun
yaşadığını göstermiş durumda.
Erkek ikizlerin dişi ikizlere göre daha kısa yaşam
sürmeleri daha kısa telomer boyuna sahip olmalarına bağlanıyor. Bu konuyu bir sonraki sayımızda
daha kapsamlı olarak ele alacağız.
TÜRKÖK Projesi kapsamında T.C. Sağlık Bakanlığı ile Türk Kızılayı arasında işbirliği protokolü
1
kilileri tarafından seçilen 2 adet
örnek, bakanlığın belirleyip onayladığı Akredite Dış
2
Kök Hücre E-Bülteni
Teknik ve Uygulamalar
Tek Hücre Teknolojisi:
Hücreden Organizmaya
Laboratuvara gönderilmekte ve
sonuçlar karşılaştırılmakta. Mayıs
2015 itibariyle 20.786 vericiye
ait HLA bilgisi sistemde mevcut
bulunmakta.
TÜRKÖK kemik iliği bankası, kemik
iliği nakil merkezlerinden akraba
dışı vericiye gereksinimi olan
hastaların verilerinin iletilmesiyle
hasta listeleri oluşturmakta ve
TÜRKÖK veri tabanında tarama
ve eşleştirme yapmakta, uygun
eşleştirme olduğunda kemik iliği
nakil merkezine bilgi vermekte,
Kızılay tarafından gönüllü vericiye
ulaşılmakta; vericilik durumu
sorgulanmakta ve gönüllü bağışta
kararlıysa doğrulama için kan
örneği alınarak vericinin ve
hastanın testleri çalışılmakta ve
merkezden gelen bilgi dahilinde
vericiden hematopoetik kök
hücrenin toplanması ve toplanan
hücrelerin nakil merkezine
iletilmesine kadar olan basamakları koordine etmekte.
Kendi kendini yenileyebilme kapasitesi oldukça
yüksek olan bağırsaklarımızdaki emilim yapan
hücrelerimiz yaklaşık haftada bir yenileniyor. Bu
olağan dışı olayın bağırsak kök hücreleri tarafından
gerçekleştirildiği bilinmekte. Kuzey Carolina Üniversitesi’nden Dr. Scott Magness ve ark., tek hücre
teknolojisiyle bağırsak kök hücre popülasyonunu
temsil eden binlerce hücrenin tek bir seferde izole
edilerek tek hücre düzeyinde kültür edilebileceğini
gösterdi [Nature Cell Biology 17, 340–349, 2015].
Şimdilik TÜRKÖK kemik iliği bankasında kayıtlı
20.786 verici adayı havuzundan iki hastamıza 10/10
uyumlu verici bulduk ve nakil için süreç başladı. Beş
hastamız için de doğrulama testleri çalışılmakta.
Bu kadar kısa zamanda TÜRKÖK olarak bu başarıya
ulaşmak bizi sevindirdi.
WMDA (World Marrow Donor Association)’a
üyelik başvurusu yapılmış olup üyeliğimiz
gerçekleştiğinde yurt dışı tarama da yapılabilecek
ve böylece TÜRKÖK kemik iliği bankasında uygun
verici bulamadığımız hastalarımıza yurtdışından
verici talebi yapılabilecek ya da tam tersine
yurtdışından bir hastaya TÜRKÖK’den bir verici
bulunabilecek.
Sayı: 8 (Temmuz-Ağustos 2015)
Hakan Coşkun
özelliklerin belirlenmesi için binlerce hücrenin
birbirinden ayrıştırılması ve tek hücre düzeyinde
takip edilmesini gerektiğini düşünen Dr. Magness’ın
deneyleri de, biyotıp mühendisliği bölümünden
Dr. Nancy Allbritton ile fikir alışverişiyle başlayan
ve sonrasında ortak çalışmaya dönüşen bir öyküyle
başlamakta. Yaptıkları toplantılarda, Dr. Allbritton,
Dr. Magness’e kendi tasarımı olan ve bir kredi kartı
çipinden daha küçük bir alana sığdırdığı 15 bin
mikro hücre kültür kuyucuğunu gösterdiğinde,
Dr. Magness karşılaştıkları problemin yanıtını
bulduğunu anlamış.
İlk olarak hücre yüzey belirteçlerini kullanarak kök
hücreleri ayrıştırmayı başaran ekip, bu hücrelerden
sadece % 1’nin kültür ortamında kendini yenileme
ve farklılaşma kapasitesine sahip olduğunu göz­
lemledi. Sonrasında diğer 99 hücrenin neden kök
hücre özelliğine sahip olmadığını araştırdıklarında,
tıpkı ismi Ahmet olan her insanın aynı özelliklere
sahip olmadığı gibi, aynı hücre belirteçlerini taşıyan
her hücrenin de benzer olmadığını, bu hücrelerin
popülasyon olarak değerlendirmek yerine tek
hücre düzeyinde ele alınması gerektiğine karar
verdiler.
Mikro Sihir
Her biri saç kökü büyüklünde olan mikro kuyucuklara hücreleri tek tek yerleştiren Dr. Magness ve
ekibi, belli bir süre sonra hücrelerin kuyucuklar
içerisinde gelişerek küçük bağırsak dokucukları
geliştirdiğini gözlemiş. Her bir kuyucukta bulunan
tek bir hücreye ait yapıları kültür koşullarında
izleme olanağı sağlayan bu yeni teknoloji, Dr.
Allbritton ve ekibinin sonradan sisteme eklediği
bir özellikle araştırmacıya istediği zaman manyetik
hâle getirilmiş kuyucukları kültür ortamından
ayrılabilme ve genetik analizler için doku
parçalarından DNA izolasyonu yapılabilme olanağı
sağlamakta.
İnsan vücudunu oluşturan 37 trilyon hücre, hastalık
ve sağlıkta bir çok biyolojik süreçte rol almakta. Her
bir hücre tek başına yaşlanan dokuların onarımında
görev alabilmekte, ilaç direnci geliştirebilmekte
veya viral enfeksiyonlar için aracı olabilmekte.
Fakat birbirinin aynısı gibi değerlendirilen hücre
gruplarındaki her bir hücreye özgü bilginin çoğu,
günümüzde yapılan çalışmaların önemli bir
bölümünde gözden kaçmakta. Gerçek kök hücreler
ve bu hücrelerin benzerleri arasındaki ayırt edici
Araştırmacılara, bağırsak kök hücre biyolojisini daha
iyi anlamak ve her bir hücreyi diğerinden farklı
kılan özelliklerinin incelemesine olanak sağlayan
bu teknoloji yardımıyla niş kavramını ele alarak,
hücrelerin etrafındaki diğer hücrelerle olan ilişkilerini araştırmak da mümkün. Bu oldukça önemli bir
özellik, çünkü gelişkin bir bağırsaktaki kök hücreler,
epitel hücreleri, immün sistem hücreleri, kas
hücreleri ve sinir hücreleriyle çevrelenmiş hâldedir.
Tek hücre kültür teknolojisi farklı türdeki hücrelerin
Mikroçip dizisi (Sol). Çip üzerindeki 15000 mikro kuyucuktan bır bölümünün yakından görünüşü (Orta). Her bir kuyucuk
içindeki mini bağırsak dokuları “sal”lar üzerinde taşınabilir. Tek bir hücreden gelişen mini bağırsak dokuları (Sağ).
3
aynı ortamda kültür edilmesiyle hücre-hücre
ilişkisini daha ayrıntılı olarak inceleme fırsatı tanıyor.
Örneğin, Paneth hücreleri olarak adlandırılan bir
tür salgı epiteli hücrelerinin bağırsak kök hücre­
lerin gelişimine katkı sağladığı bilinmekte. Dr.
Magness ve ekibi, bu teknolojiyi kullanarak daha
fazla Paneth hücresinin bulunduğu bir ortamda
kök hücrelerin daha iyi gelişebileceği hipotezini
test etmek istediklerinde bir sürprizle karşılaştılar.
Paneth hücrelerinin sayısının fazla olması kök hücre
gelişimi etkilemedi. Fakat, sonuçları daha ayrıntılı
olarak incelediklerinde Paneth hücreleriyle bağlantı
içerisinde olan kök hücrelerin, bağlantı kurma­
yanlara göre hayatta kalma şansının daha fazla
olduğunu gözlemleyen ekip sonuçlarını Nature Cell
Biology’de yayınladılar.
Bu teknoloji kullanılarak geriye dönük çalışmalar
yapılabileceğini ve literatürdeki bazı hipotezlerin
Literatürden Seçmeler
Kök Hücrelerden Salgı­
lanan Ekzozomlar
Hasarlı Kalbin Kendini
Onarmasını Uyarmakta.
On yıldan fazla bir süre önce hücrelerin birbiriyle
iletişim kurması için küçük salgı keseciklerini
salgıladıkları keşfedildi. Günümüzdeyse A.B.D.’deki
Temple Üniversitesi Kök Hücre Tedavisi Programı
kapsamında Translasyonel Tıp Merkezinden Dr.
Raj Kishore ve bir grup araştırmacı hücreler
arası iletişimi sağlayan bu kesecikleri kullanarak
hasarlanmış kalbin kendi kendini onarmasını
sağladıklarını gösterdi. Söz konusu araştırma kalp
araştırmalarının yayınlandığı lider dergilerden birisi
olan Circulation Research’ün 19 Haziran sayısında
kapak konusu oldu [Circ Res 19; 117: 52-64, 2015].
Çalışmada bu kez embriyonik kök hücrelerin kendisi
değil ekzozomları kullanıldı.
Ekzozomları konu alan çalışmaların geçmişi çok
kısa. 2011 yılında sadece 52 olan makale sayısı
günümüzde 7500’ü geçmiş durumda. Ancak bunlardan sadece 12-13 tanesi kalp hasarıyla ilgili. Dr.
Kishore’un bu son makalesi bu alana yapmış oldu­
ğu üçüncü katkı oluyor. Bu çalışmada Dr. Kishore
ve ekibi farede kalp krizi modeli kullanmış. Kalp
krizi geçirmiş farelere embriyonik kök hücrelerden
Kök Hücre E-Bülteni
test edilebilir hâle geldiğini belirten ekip, daha
önceden yapılması mümkün görünmeyen deneyleri şimdi yapabilme olanağına sahip olduklarını
belirtmekte. Bu yöntemin en önemli getirisi,
bağırsak sisteminin gelişimini daha ayrıntılı olarak
inceleyip yüksek çözünürlükte veri analizi olanağı
sağlaması.
Araştırmacılar, bu teknolojinin sadece bağırsak
dokuları üzerinde değil aynı zamanda meme,
pankreas ya da vücudun her hangi bir bölgesinden
izole edilen hücrelerin analizine de olanak sağlaya­
bileceğini belirtiyor. Gelecekte, tek hücreye özgü
ilaçların geliştirilmesiyle hedefe yönelik tedavi yöntemi olarak karşımıza çıkacağına inanılan tek hücre
teknolojisi, bütün bir organizmanın, parçalarına
ayrılarak analizi ve elde edilen verilen birleştirilerek
hastalıkları ve biyolojinin sırlarını daha iyi anlaya­
bilmemize olanak sağlayacağa benziyor.
Alp Can
ve kontrol amacıyla fibroblastlardan elde edilen
ekzozomlar enjekte edilmiş. Sonuçta embriyonik
kök hücre kaynaklı ekzozomaları alan farelerde
kalp işlevlerinde artış ve skar dokusunda küçülme
gözlenmiş. Bu grupta ayrıca skar dokusunun
çevresinde daha fazla sayıda yeni kılcal damar
oluşumu gözlenmiş; bu da iyileşmekte olan kalbe
daha çok oksijen pompalanmış olması anlamına
geliyor. Bu grubun kalplerinde kalbin yerleşik kök
hücresilerine de daha fazla sayıda rastlanmış.
Daha sonra ekzozomdaki bu işten sorumlu
molekülü ortaya çıkarmaya gayret eden araştırmacılar ekzozomalarda sık bulunan ve bir gen
düzenleyici molekül olan miR-294’ün de tek başına
yukarıda özetlenen iyileştirici etkileri ortaya çıkarabildiğini saptamışlar. Ancak Dr. Kishore yine de
temkinli konuşmakta; ekzozomlarda daha birçok
molekül olduğunu, kardiyotrofik etkilerin hangisinden kaynaklandığının henüz tam olarak kesinlik
kazanmadığı ileri sürmekte.
Öyle gözükmekte ki, yakın gelecekte hücre ürünleri
olan ekzozomlar ve bunların içerdiği mikro RNA’lar
ile yapılacak büyük hayvan çalışmaları ve sonunda
insandaki klinik çalışmalar durumun tam olarak
anlaşılmasına ışık tutacak. Söz konusu yöntem işe
yararsa pluripotent kök hücrelerin tedavide kullanımında en çok korkulan teratom oluşum riski de
böylece belki bir nebze ortadan kalkmış olacak.
Sayı: 8 (Temmuz-Ağustos 2015)
Hücresel Tedavi ve Rejeneratif Tıp Çiğdem Şahin
require to be transplanted into the patients,
Is Making Human β cells cells
again. Generally, each patient requires minimum
donors to produce enough islets. This situation
from Stem Cells Possible two
leads to limited use of this procedure in treatment
for the Treatment of
of T1D patients. Second, the patients must use
immunosuppressive drugs to prevent rejection of
Type-1 Diabetes?
the beta cell islets in the body after the transplanType-1 diabetes (T1D) is an endocrine disorder and
is characterized by β–cell deficiency and dysfunction due to autoimmune attack on β cells. β cells
play an important role in the production of insulin,
a hormone that regulates glucose metabolism.
Therefore, this disease is also called insulin-dependent diabetes. Several factors such as genetics and
environment might
trigger T1D. Interestingly, T1D commonly
occurs in children,
but it may also occur
in adults of any age.
Traditionally, it has
been managed by
multiple times injections of insulin in a
day or a continuous
infusion through a
pump, so this management allows the
patients to continue
their lives. However,
this treatment does
not cure the disease
and T1D patients
also carry potential
risks for hypoglycemia and hyperglycemia as well as increased risk for
life-threatening complications, including nephro­
pathy, retinopathy and neuropathy.
To tackle these problems, a group of researchers
known as “the Edmonton group” from University
of Alberta in Canada improved an approach in 1999
to treat T1D by transplanting human pancreatic
islets from cadavers into the patients. Despite
success of the protocol, there are two main problems, including the lack of donors and the use of
immunosuppressive therapies. First, the amount of
insulin secretion from β cells has been decreasing
dramatically after the transplantation, so new islet
tation. As a result, replacing islet cells in diabetics is
a successful way to beat the disease, however the
lack of donor tissue and use of immunosuppressive
drugs cause limitations in the use of the procedure
as a common treatment method in the medical
field [N Engl J Med. 355; 1318-30, 2006].
Another important solution is using stem cells for
diabetic modeling both in
vitro and in vivo, as well as the
discovery of new compounds
in pharmaceutical fields
to improve β cell function.
Recently Dr. D. Melton and
his research group from
Harvard University focus on
generating human beta cells
from human pluripotent stem
cells (hPSCs) in vitro. For this
purpose, they analyzed the
genes and cells that form the
pancreas and used the information of transcription factors
and intercellular signaling
molecules (growth factors)
to direct differentiation of
multi-potent stem cells toward
the β-cell fate. In the next step,
without genetic modification,
mono-hormonal insulin-producing cells were
generated in large number of beta cells while using
the research system.
Consequently, using of the stem cells as an alternative source of β cells creates new opportunities
in the treatment of diabetes even though they are
still associated with remarkable challenges, such as
pancreatic carcinoma or pancreatic neuroendoc­
rine cancer. In the future, these challenges can be
decreased with bioengineered stem cells and stem
cell–derived human β cells (SC-β cells) can have
significant outcomes in clinical trial of diabetes
[Cell 159: 428-39, 2014].
4
Kök Hücre Biyolojisi
İskelet Kaslarımızdaki
Kök Hücreler.
İskelet kası kök hücrelerinin en bilineni, normal
koşullarda etkin olmayan ve kas liflerinin hemen
yanı başına yerleşmiş satellit (uydu) hücrelerdir.
Bu kök hücreler, kaslarda darbeden ve ya spor
yaralanmalarından dolayı meydana gelen hasarlarda, erişkin kas hücrelerinden (miyosit) gelen
hasar sinyalleri sayesinde hiç zaman kaybetmeden
etkin hale gelerek çoğalır ve kas liflerini onarırlar.
Satellit hücrelerinin miyositlerce etkinleştirilip
miyoblastlara (kas öncüsü hücreler) dönüşünceye
kadar Pax7 ve CD34 proteinlerini ifade ettikleri,
miyoblastlara farklılaştıktan sonra kas lifi yapısına
katılana kadarki süredeyse iskelet kası oluşumunda
görevli proteinler olan myogenin ve MyoD’yi ifade
ettikleri bilinmektedir. Burada ilginç olan nokta,
satellit hücrelerinin kan yapıcı kök hücrelere özgü
bir belirteç olan CD34’ü farklılaşmasının bir sonraki
basamağı olan miyoblastlara dönüşene kadar ifade
etmesidir [J Histochem Cytochem 54, 1177; 2006].
Bu durum, satellit hücrelerinin kasa özgü bir hücre
olmasına rağmen, embriyonik dönemde köken
aldığı kemik iliğinden hâlâ izler taşıdığı şeklinde
yorumlanabilir.
İskelet kaslarımızdaki diğer bir kök hücre türü ise
adını sıkça duyduğumuz mezenkimal kök hücre­
ler (MKH)’dir. Artık günümüzde, neredeyse her
dokunun kendi içerisinde dokuya özgü hücrelerden
daha az farklılaşmış MKH’lerin bulunduğunu biliyor
ve tanımlamalarını bilimsel yayınlardan okuyoruz.
Kas dokusunda ilginç olan bir nokta bu hücrelerin
satellit hücrelerini uyararak onların etkin hale gel­
melerini, çoğalmalarını ve kas oluşumunda görev
almalarını sağlamasıdır. Kas dokusunda bulunan
MKH’lerin bu hücreleri uyarırken hangi faktörleri
kullandıkları ve kendilerinin de farklılaşarak satellit
hücrelere dönüşüp dönüşmedikleri ise hâlâ aydınlatılmayı beklemektedir [Front Physiol 5, 68; 2014].
Ancak, iskelet kası yenilenmesi her insanda
yukarıda özetlendiği şekilde olağan bir biçimde
gerçekleşememektedir. Örneğin, amyotrofik
lateral skleroz (ALS) diye bilinen ve kaslara beyinden gelen sinyalleri ulaştıran motor nöronlarda
hasarla seyreden bu hastalıkta, satellit hücrelerin
miyoblastlara farklılaşıp kas liflerine kaynaşmasında
(miyogenez) bozukluklar olduğu saptanmıştır.
Kalıtımsal Duchenne muskuler distrofi (DMD)
hastalığında ise distrofin denen ve kas liflerini bir
arada tutan ve miyositler arasındaki sinyal yolak-
Kök Hücre E-Bülteni
Birol Ay
larında görevli protein (Şekil) kas hücreleri tarafından sentezlenememektedir ve kas lifleri sürekli
olarak dejenerasyona uğramaktadır. Bu durum da
vücut tarafından satellit hücrelerinin sürekli etkinleşmesine ve yeni lifler oluşturmaya zorlanmasına
sebep olmaktadır. Sonuç olarak, DMD’li hastalarda
satellit hücrelerinin yenilenme potansiyeli azalmakta ve kaslarda güçsüzlük meydana gelmektedir.
Bu hastalığın tedavisi için distrofin geninin kas
kök hücrelerine verilerek kas içerisinde distrofin
proteininin üretiminin amaçlandığı çalışmalar
olsa da bu hastalık için henüz bir tedavi yöntemi
öngörülememektedir.
Bunların dışında, kas kök hücreleri adlarını
sıkça duyduğumuz obezite ve diyabet (tip 1-2)
hastalıklarından da olumsuz yönde etkilenmektedir. Diyabetik kişilerde, özellikle tip 2 diyabet
hastalarında, hastalığın ilerlemesiyle beraber
kaslardaki satellit hücrelerinin büyüme ve çoğalma
kapasiteleri azalmaktadır. Bu durum, kaslarda kütle
kaybına ve kas liflerinin boyutunun küçülmesine
sebep olmaktadır. Bilindiği üzere, tip-2 diyabetik
kişilerin alt ekstremitelerindeki kas kütleleri hasta
olmayan kişilere oranla daha zayıf olduğu için bu
kişilerin bacakları zamanla incelir.
Diğer yaygın bir hastalık olan obezitede ise durum
çok da farklı değildir. Obez olan kemirgen deney
hayvanlarıyla yapılan deneylerde obezite nedeniyle
bozulan çeşitli sinyal yolaklarının (örn; leptin sinyal
yolağı) miyoblastların çoğalmasını ve farklılaşmasını
azalttığı ve bu hücreleri apopitoza götürdüğü
bilinmektedir [Front Physiol 6, 141; 2015].
Özetle, kas kök hücreleri her ne kadar bazı
hastalıklarda çoğalma ve kasları güçlü tutma
yeteneklerini kaybetseler de onlar fizyolojik koşul­
larda her zaman kaslarımızın içerisinde ve bizi güçlü
tutmaya çalışıyorlar.
Pluripotent Hücreler
Trofoblast Kök Hücreleri.
Parkinson Hastalığı ve
Kardiyomiyopati için Yeni
bir Umut Kaynağı mı?
Trofoblast kök hücreleri (TKH); erken embriyo
dönemindeki trofoektodermi oluşturan pluripotent
hücrelerdir ve plasentayı oluşturan hücrelere
kaynaklık yaparlar. TKH ilk kez fare blastosist­
lerinden Tanaka ve ark. [Science 282: 2072–2075,
1998] tarafından elde edilirken trofoblast öncüsü
hücreler insan plasentasından ilk kez 2011 yılında
Genbacev ve ark. tarafından
elde edilmiştir [Cell Stem
Cell 29: 1427-36, 2011]. TKH,
uygun in vitro koşullarda fare
plasentasında bulunan tüm
hücre tiplerine dönüşürler.
En önemli sorulardan birisi
insan trofoblast kök hücrele­
rinin, insan plasenta kaynaklı
mezenkimal kök hücrelerden
farklı olup olmadığıdır.
TKH genetik, biyolojik ve
immün fenotip özellikleri
nedeniyle plasenta kaynaklı
mezenkimal kök hücrelerden
farklıdır [PLoS One 7: e52491
2012]. İnsan trofoblast kök hücreleri hem trofoektoderm hem de iç hücre kitlesi belirteçlerini ifade etmekte. Lee ve ark’nın yaptığı çalışmaya göre insanda trofoblast progenitör hücreler trofoektoderme
özgü olan CDX2, FGFR-2, EOMES ve BMP4 genlerini
ifade ederlerken plasentadaki mezenkimal hücreler
bu genleri ifade etmezler. Ayrıca iç hücre kitlesine
özgü olan Oct4, Nanog, FGF4 ve Sox2 trofoblast
kök hücrelerinde de ifade edilir. Akım sitometri ile
yapılan çalışmalar sonucunda insan trofoblast kök
hücrelerinin % 97,9 Oct4, %95 Sox2, %98,7 Nanog
ve % 94 Cdx2 içerdiği belirlenmiştir. Bu sonuçlar
insan TKH’nin oldukça homojen bir popülasyon
içerdiğini göstermekte. Gerekli uyarımlar yapılırsa
bu hücreler osteoblast, kondrosit, miyosit ve
adipositlere farklılaşabilirler.
İnsan TKH Parkinson hastalığı ve diğer nörodejeneratif hastalıkların tedavisi için bir pluripotent
Sayı: 8 (Temmuz-Ağustos 2015)
Emin Türkay Korgun
kök hücre kaynağı olma potansiyeline sahip
olduğu düşünülmekte. Retinoik asitin insan TKH’yi
dopaminerjik nöral kök hücre (tNSCs) yönünde
farklılaşmaya uyardığı belirlenmiş olup Parkinson
hastalığının sıçan modelinde bu hücrelerin transplantasyonunun büyük ölçüde dopaminerjik nigrastriatal yolağını yenilediği; fonksiyonel olarak hem
akut hem de kronik Parkinson hastalığında motor
nöron eksikliğini azalttığı saptanmış durumda.
Fetal projenitör hücreler ve plasenta kaynaklı
hücreler gebelik esnasında annenin kan dolaşımına
katılıp annenin organlarına yerleşebilir. Araştırmacılar, erkek fetüs kaynaklı hücrelerin varlıklarını,
kardiyomiyopatisi olan iki kadın
hastada önceki gebeliklerinden
yıllar sonra saptanmışlar [J
Heart Lung Transplant 24:
2179 –2183, 2005]. Yapılan bir
çalışmada dişi gebe farelerde
deneysel olarak miyokard
hasarı oluşturulduğunda bu
hasarın fetüs kaynaklı hücrele­
rin, maternal dolaşım aracılığıyla hasar bölgesine göçünü
uyardığı ve kardiyak hücrelere
farklılaşmayı tetiklediği saptanmış durumda [Circ Res 110:
82-93 2012]. Fetüs kaynaklı
hücreler annenin kalbinden
izole edilip klonal çoğalması
sağlanmış ve in vitro olarak kardiyomiyositlere
farklılaştığı belirlenmiş durumda. Kalbe göç eden
hücrelerin büyük bölümü trofoblast kök hücrelerin
belirteci olan Cdx2 içermekte. Ayrıca bu hücrelerde
trofoblast progenitör hücre belirteçleri olan Eomes
ve Cdx2’nin varlığı da yüksek oranda bulunmuş.
Kalbe yerleşen bu hücrelerin kardiyomiyositlere,
düz kas hücrelerine ve endotel hücrelerine dönüşebilme özelliğine sahip olduğu saptanmış. Miyokard
hasarı oluştuktan üç hafta sonra fetüs kökenli
hücrelerin %50’sinin α-aktin içerdiği belirlenmiş
olup fetal kaynaklı hücrelerin kardiyomiyositlere
farklılaştığı gösterilmiştir.
Sonuç olarak; trofoblast kök hücrelerinin kalbin
rejenerasyonunda yüksek potansiyelli, alışılmışın
dışında bir hücre tipi olabileceği sonucuna varmak
mümkün gözükmektedir.
5
Sayı: 8 (Temmuz-Ağustos 2015)
Kök Hücre E-Bülteni
KONGRE, SEMPOZYUM ve KURSLAR
Kongreler, Sempozyumlar
Merve Alpay
Hücre Kültürü ve Kök Hücre Kursu
East and West Asia Biomaterials Symposium
(uPK) hücrelerini retina pigment epiteli hücrelerinin 20 Temmuz - 14 Ağustos 2015 - İstanbul
(EWAB)
Kök Hücre Alanındaki
yenilemesinde kullanmıştı. Dr. Takahashi somatik
21 Ekim 2015 -Antalya
EMK
2015.
22.
Türk
Elektron
Mikroskopi
hücre uyarımıyla elde ettikleri uPK hücre kolonile­
Son Gelişmeler
Derneği Kongresi
BIOMED 2015
rini geliştirilen kişiselleştirilmiş hücre terapisiyle
2-5 Eylül 2015 - İstanbul
22-23 Ekim 2015 - Antalya
körlük,
retina
dejenerasyonu
ve
yaşa
bağlı
makula
Boston’da Mercek Altına distrofisi olan hastalar için uyguladıklarına ilişkin
15 International Congress of Histochemistry
2015 4th TERMIS World Congress
bilgiler sundu. Kullandıkları kök hücrelerinde epiAlındı...
8-11 Eylül 2015 - Boston, A.B.D.
and Cytochemistry (ICHC) 2016
tel-mezenkim geçişi sayesinde 42. günde pigmenth
GTCBio (Global Technology Community) sponsorluğunda Amerika Birleşik Devletlerinin Boston
kentinde 27-29 Nisan 2015 tarihlerinde 12. düzenlenen Kök Hücre Araştırmaları ve Rejeneratif Tıp
Konferansı kök hücre alanındaki birçok gelişmenin
ışığında gerçekleşti.
Üç gün süresince kök hücrenin davranışları, özellikleri ve tedavideki yerlerine değinilen konferansa
dünyanın çeşitli ülkelerinden gelen kök hücre
uzmanları katıldılar. Yapılan çalışmalarla elde edilen
yeni gelişmeler ve yöntemler bu bölgede bulunan
özellikle Harvard ve Yale Üniversitelerinden gelen
bilim adamları tarafından aktarıldı. Ayrıca embri­
yonik kök hücre kullanımının klinik faz çalışmalarına
yönelik etik problemler gündeme
taşındı. Bunlar arasında dikkati çeken
Kinexum Firmasının başkanı ve
yönetim kurulu başkanı olan Dr. G.A.
Fleming’in diyabet için kullandıkları
hücre tedavi şekilleri, VC-01 gibi yüksek
entegre olan grafit hücrelerinin kapsül
yöntemiyle gerçekleştirdiği çalışmalardı. Ayrıca
Stanford Üniversitesinden bir grup araştırmacı
hücredeki transkripsiyon faktörlerinin programlanmasıyla insülin direncini değiştirme üzerine ilgili
bilgi aktardı.
Pek çok hastalığın tedavisinde etkin rol oynayan
kök hücrelerden türetilen kardiyomiyosit hücrele­
riyle pankreasın beta hücrelerinin yerine konması
yöntemiyle diyabetik kardiyomiyopati tedavisinin
yapıldığı kanıtlarıyla aktarıldı. İngiltere’den nöro­
dejeneratif hastalıklar üzerine çalışan Dr. K.P.
Bhatia, yaptığı araştırmalarda yetişkin insan
kan hücrelerinden alınan örneklerin nöronlara
dönüşmesini konu alan çalışmalarından söz etti.
Bhatia’ya göre, özellikle tip 2 diyabet olan kişilerin
laboratuvarda üretilen kendi nöronlarından yararlanabileceği üzerinde durdu. Daha ileri noktada, bu
tür olgularda sinir hasarı veya nöropati gelişmesi
riski olup olmadığını tahmin etmek mümkün
olacaktır. Dr. Bhatia ve araştırmacı grubu yalnızca
taze kandan değil dondurulmuş kandan da nöron
elde edebildiklerini gösterdi.
Riken Enstitüsünden oftalmoloji uzmanı Dr. M.
Takahashi, bir süre önce uyarılmış pluripotent kök
tasyon görülmesiyle %99 retina pigment epiteli
belirteçlerinde pozitiflik gösterdiklerini belirtti.
Bilimsel araştırmaların yanı sıra endüstriden gelen
yöneticiler plasenta ve kordon kanı kök hücre
bankalarında uygulanan hücre ve gen terapisi yöntemlerine ilişkin bilgiler paylaştı. Ex-vivo kan plaketi
üretilen NY Kan Merkezi’nin direktörü olan Dr. B.
Mitchell, bir kordon kanı ünitesinin bir milyon
kök hücre içerdiğini, kök hücreden elde edilen kan
plaketlerinin olgunlaşma dönemine ve bu hücrele­
rin nişlerinin kullanımı ilişkin bilgiler verdi.
Kanser tedavileri üzerine yapılan çalışmaları aktaran bir grup, araştırma sonuçlarıyla ilişkili olarak
klinik terapilerde kullanım düzeylerini gündeme
getirdi. Son yıllarda dikkati çeken ZFN (zinc finger
NHLBI Symposium on Cardiovascular
Regenerative Medicine
29-30 Eylül 2015 - Bethesda, A.B.D.
International Istanbul Technical University
Molecular Biology and Genetics Student
Congress’15
2-5 Ekim 2015 - İstanbul
Kanser ve Kanser Kök Hücresi Kontrolü Çalıştayı
8-10 Ekim 2015 - Manisa
2nd International Congress on Stem Cell and
Cellular Therapies
15-18 Ekim 2015 - Antalya
Özet Gönderme Son Tarihi: 15 Haziran 2015
TÜBA- Current Approaches in Stem Cell Therapies
20 Ekim 2015 - Ankara
Kök Hücre E-Bülteni Sayı: 8 (Temmuz-Ağustos 2015)
İki ayda bir yayınlanır. www.kokhucrebulteni.com
Editör: Prof.Dr. Alp Can (Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji AD, Ankara)
Bu sayıya katkıda bulunanlar; (yazıların geliş sırasına göre)
Uz.Bio. Hakan Coşkun (Instituto de Neurociencias CSICUMH,
Alicante, Spain)
Çiğdem Şahin (Department of Pharmaceutical Sciences
The Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto)
Dr. Medine Hasçuhadar (Enfeksiyon Hast. Ve Klinik Mik.
Uzmanı, TÜRKÖK Birim Sorumlusu)
Dr. Merve Alpay (Düzce Üniversitesi Tıp Fakültesi, Biyo­
kimya AD, Düzce)
Birol Ay (University of Toronto, Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering, Toronto, Kanada)
Prof.Dr. Emin Türkay Korgun (Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Antalya)
AYIN FOTOĞRAFI
nuclease) gen terapisiyle hematopoetik hücreler
elde edildiğini vurgu yapan araştırmacılar modifiye
edilen bu domainlerin gen modifikasyonu ile
hücrelerde %17 oranında CD34 pozitif hücreye
rastlandığını aktardı.
© Yichen Shi ve Rick Livesey, Gurdon
Institute, University of Cambridge
Üzerinde durulan diğer bir hücresel tedavi
seçeneği ise omurilik yaralanmalarıydı. Asterias
Firmasının başkanı olan Dr. K. Spink ve ekibinin
yaptığı çalışmalara göre travma sonrası kullanılan
PLGE nöron ve kök hücreler GDNF redüksiyonunu
sağlayarak hücrelerin farklılaşmasına neden olmak­
ta. Böylelikle kök hücrelerin nöron hücreleriyle
doğrudan moleküler iletişimi sağlanmakta. Aynı
firmanın Ar-Ge direktörü Dr. J.S. Lebkowski insan
embriyonik kök hücrelerinden köken alan oligodendrosit progenitörlerinin (AST-OPC1) faz 1 klinik
araştırmalarının tamamlandığını duyurdu.
Pfizer firmasının direktörü Dr. B. Smith’in açıklama­
ları, kanser ve klinik çalışmaları yapılan Parkinson
hastalığı ve iskemik inme gibi hastalıklarda, son
yıllarda hücresel terapi yöntemlerinin geleneksel
tedavi yöntemleri ile karşılaştırıldığında tercih
edilmeye başlandığı, pluripotent kök hücrelerin
rejeneratif hastalıklarda başarıyla uygulandığını
doğruladı.
İnsan sinir kök hücrelerinden (kırmızı sinyal Pax6) üretilen
uPK hücreleri ortada mitoz gösteren hücrelerin (beyaz sinyal
fosfo-histon 3) bulunduğu rozet biçimleri geliştiriyorlar.
Rozetler nöroepitel gelişmesini temsil etmekte. Yeşil sinyal
gamma tubulin.